A Tomszki Állami Egyetem Biológiai Intézetének tudósai az "Engineering Biology" stratégiai projekt keretében olyan módszereket dolgoznak ki, amelyekkel növelhető a biológiailag aktív anyagok tartalma a gyógy- és mezőgazdasági növényekben. a TSU sajtószolgálata. A kutatást a „Priority 2030” szövetségi program támogatta.
„Az oroszok körében legnépszerűbb élelmiszernövények – az uborka és a burgonya, valamint a gyógynövények – a keserű orgaadai és a lychnis kalcedon – másodlagos metabolitjainak szintézisének szabályozását tanulmányozzuk” – mondja Ekaterina Boyko, a Növényélettani Tanszék kutatója. Biotechnológia és Bioinformatika a TSU Biológiai Intézetében. - A másodlagos metabolitoknak az elsődlegesekkel ellentétben nem sejtszinten, hanem az egész növény szintjén van funkcionális jelentősége. "Ökológiai" funkciókat látnak el: megvédik a növényt a kártevőktől és a kórokozóktól, részt vesznek a szaporodásban, biztosítják a növények egymás közötti és az ökoszisztéma más élőlényeivel való kölcsönhatását.
Az ember számára a másodlagos növényi metabolitok értékes forrásai a hasznos vegyületeknek, amelyek nemcsak a farmakológia, hanem az élelmiszeripar, az illatszer- és kozmetikai ipar és mások számára is ígéretesek.
A mezőgazdasági termények másodlagos metabolitjainak vizsgálata közvetve javítja az élelmiszerek minőségét és a növények gyógyászati tulajdonságait. Sőt, ezen folyamatok tanulmányozása új tulajdonságokat tárhat fel a flóra régóta ismert képviselőiben, és bővítheti felhasználási területeiket.
A "reszponzív" szintézis folyamatok új tanulmányok során történő meghatározása lehetővé teszi a TSU biológusai számára, hogy a jövőben közvetlenül "összeköthessenek" jelzőmolekulákat (például gáztranszmittereket, kalciumot), hogy felgyorsítsák a másodlagos metabolitok képződését. A jövőben ez az út a genom célzott módosításához.
„Egyelőre új dizájnok bevezetése nélkül boldogulunk” – magyarázza Irina Golovatskaya projektmenedzser. – Az út elején a flavonoidok (melyek közül sok növényi pigment) anyagcseréjében keressük a kapcsolópontokat fitohormonok segítségével. Arra vagyunk kíváncsiak, hogy a másodlagos metabolitok szintézisének útvonalai miben térnek el vagy hasonlítanak a különböző növényi modellekben. Például, hogy egy külső eredetű növekedésszabályozó hatására milyen flavonoidcsoportok képződnek, annak mérete és jellege, milyen növekedési reakció következik be a növények vagy a sejtkultúra hatására. Ebben az esetben a tenyészsejtek vagy növények természetes alkalmazkodóképességét használják ki anélkül, hogy a genom eddig megváltozna.
Végső soron a TSU biológusai által végzett kutatások eredményei hozzájárulnak a környezetbarát és nagy termőképességű mezőgazdasági növények, valamint magas biológiailag aktív anyagok tartalmú gyógynövények létrehozásához.